三塔大跨度结合梁斜拉桥主跨合龙技术分析

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1、54世界桥梁2012，40(4)三塔大跨度结合梁斜拉桥主跨合龙技术分析易炳疆(西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要l三塔大跨度斜拉桥合龙时各种因素对合龙口的变位和局部受力影响较大，给合龙口调整施工带来了难度。为了得到合理的合龙施工方案，以武汉二七长江大桥为背景，利用MIDASCivil软件建立该桥有限元计算模型，计算分析了该桥主跨非对称合龙的可行性，并通过敏感性分析确定了温度、压重、调索、对拉等对合龙口两端主梁变位及局部应力影响的程度，得出主跨合龙时应采取的合理措施及合龙步骤。关键词：斜

2、拉桥；结合梁；合龙；敏感性；分析；有限元法中图分类号：U448．27；U445．4文献标志码：A文章编号l1671—7767(2012)04—0054—051引言km)与武汉天兴洲公铁两用长江大桥(相距约7三塔大跨度斜拉桥由于中塔刚度问题，其设计km)之间，是武汉城市二环线上跨越长江的特大型和施工在技术上有一定的难度。设计时中塔没有端桥梁。桥型为三塔斜拉桥，设计长度6507m，正桥锚索固定，其刚度的确定是一个难点；施工时环境温长2922m，主桥跨度布置为(90+160+2×616+度、临时荷载、主跨施工

3、不同步等因素为施工方案带160+90)m(见图1)。主梁采用结合梁形式，高来了不确定性，尤以合龙施工为甚。2．935m，桥面宽30．5m，双向8车道，设计行车速合龙施工控制是斜拉桥全桥施工监控成败的关度为80km／h。承台以上塔高为206m。键环节，它关系到最终成桥受力和线形合理与否。武汉二七长江大桥主梁采用悬臂施工法。施工在大跨度斜拉桥施工中，由于合龙前主梁悬臂长度时，首先在支架上浇筑90m混凝土段，安装160m达到最大，一些很小的因素便会导致合龙口变位，因边跨结合梁段，然后进行主跨悬臂吊装施工。其中

4、此采取合理的控制措施至关重要。根据无应力状态武昌侧主跨采用节段逐块拼装施工，汉口侧主跨采控制法基本原理，结构线性条件下的受力和线形只用节段整体吊装施工。主跨每个节段长13．5m，悬与外荷载、边界条件、结构体系和无应力状态量口叫]臂施工时，紧接0号块的前2个施工阶段各拼装1有关，因此在合龙控制中，需做到：①合龙前合龙口个节段(13．5m)，后面每个施工阶段都拼装2个节两端主梁线形连续，以满足合龙段顺利嵌入合龙口段(27m)，直至合龙段安装阶段。武汉二七长江大的要求；②合龙后全桥无应力索长与成桥设计无应桥主

5、跨施工不同步，其中武昌侧先完成合龙。力索长相等，以满足全桥受力和线形与成桥一致的2．2合龙的主要技术难点要求[5]。大跨度斜拉桥主跨合龙的关键步骤是合主跨合龙面临的主要技术难点有：①主梁昼夜龙口方位调整，以满足合龙口两端主梁线形连续的温差大，对合龙时间要求严格；②悬臂跨度大，合龙端要求，调整措施可根据合龙敏感性分析确定。合龙竖向位移和转角大，且主梁之间用高强螺栓连接，合敏感性分析是在有限元模型的基础上，调整各种荷龙对位困难，主梁的定位精度要求高；③由于三塔斜载、环境温度等因素，分析各种因素对合龙口变位(

6、纵拉桥施工的不同步，必然会进行非对称合龙施工，则向、竖向、横向位移和转角)的影响，以确定合理的施一个主跨合龙时必然会对另一主跨合龙口变位和全工措施'8]。本文以武汉二七长江大桥为背景，通过桥受力产生影响；④合龙口变位影响因素多，如温度、计算分析该类桥梁主跨相对合理的合龙方案。索力、主梁自重等，调整时各种因素之间有相互作用。综上所述，有必要验证非对称合龙的可行性，并2工程实例对合龙口敏感性进行分析。2．1工程简介武汉二七长江大桥位于武汉长江二桥(相距3．2收稿日期：2012—03—12作者简介：易炳疆(1

7、987一)，男，2010年毕业于重庆大学土木工程专业，工学学士(E-mail：279847589@qq．corn)。56世界桥梁2012，40(4)大，施工时中塔侧钢梁底部不能固结，以避免因调整变位和结构的最大应力见表2，表中节点位置和坐标力度过大而导致结构产生过大次内力。方向见图2(a)，Dx、D、Dz分别表示控制节点沿X、对武昌侧进行调整施工时，汉口侧合龙口的主梁y、Z方向上的位移，Ry表示绕y轴转角，下同。表2武昌侧施工时汉口侧合龙口变位和结构最大应力由表2可知，武昌侧施工时汉口侧合龙口最大在3．

8、2节计算工况荷载作用下的敏感性进行分析，纵向位移为82．26mm，最大横向位移为352．44以得出最佳的调整手段。mm，最大竖向位移为190．85ram，最大转角为为能更好分析各施工工况的调整效果，先计算出0．000673rad，数值较小，均在合理范围内；局部应未采取调整措施前武昌侧合龙口主要控制点变位(见力最大值出现在合龙口对拉时中塔梁底临时固结表3)，各工况荷载作用下合龙口敏感性计算结果见处，数值为185MPa，在Q390型钢的抗拉强度